Чжао А.Х.,
ученица 8 «б» класса,
МБОУ «Зырянская СОШ» Верхнеколымского района РС (Я)
Руководитель: Сухомясова М.И., учитель физики
МБОУ «Зырянская СОШ» Верхнеколымского района РС (Я)
ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЗАТРАТ ЖИЗНЕННОЙ ЭНЕРГИИ ШКОЛЬНИКОВ В ЗАВИСИМОСТИ ОТ ПОЛНОЦЕННОСТИ
СУТОЧНОГО ПИТАНИЯ
Стратегические задачи развития России заложены в планах реализации ряда национальных проектов. Одной из них является «Демография», частью которой выступает федеральный проект «Укрепление общественного здоровья» [3].
Она направлена на заботу об улучшении питания населения. Здесь предусмотрен ряд отдельных мер: от системы мониторинга питания россиян до специальных мобильных приложений. Среди приоритетных задач государственной программы выделяется формирование системы мотивации граждан к здоровому образу жизни, включая здоровое питание и отказ от вредных привычек.
В свете указанных решений главой Республики Саха (Якутия) А.С. Николаевым была актуализирована новая стратегическая инициатива – «Здоровый якутянин – здоровая Якутия», которая была посвящена Году здоровья в республике [5]. В этой связи возникла необходимость усиления внимания рациональному питанию школьников как основного компонента обеспечения здоровья подрастающего поколения.
Школьная пора – это важный, многолетний этап жизнедеятельности ребенка. Годы, проведенные в стенах школы – это не только большая умственная нагрузка для ребенка, но и время его активного роста и развития. Соблюдение основ полноценного рационального питания является одним из основных условий сохранения качества здоровья, поддержания активной интеллектуальной и физической работоспособности школьника, подверженного влиянию неблагоприятных абиотических факторов внешней среды арктического района. К ним относятся целый комплекс экстремальных по своей сути климатических, геофизических и биолого-географических факторов Крайнего Севера, которые создают дополнительную адаптационную нагрузку для нормального функционирования организма школьника, поэтому так важно изучить суточный рацион питания школьника с учетом его энергетических затрат в арктическом районе РС(Я).
У детей школьного возраста закладывается существенная часть пищевых предпочтений, которые зачастую обладают вредными для здоровья качествами. Задача родителей и школы – направить эти предпочтения в сторону здорового рациона питания с учетом энергетических затрат.
В связи с этим нами была поставлена цель – изучить суточный рацион питания школьника и вычислить расход его энергии за сутки.
Для достижения нашей цели исследования, мы сформулировали предположение о том, что, определив на основе применения законов физики норму суточного рациона питания школьника, проживающего в арктическом районе, необходимого для его полноценного роста и развития с учетом его энергетических затрат можно повысить уровень здоровья, а также улучшить посещаемость и качество обучения.
Рассматривая проблему качественного состава рациона питания школьника в арктическом районе, на основе оценки рациона питания можем отметить, что ее значительную часть составляют блюда из продуктов привозного сырья. В связи с чем, происходит заметное изменение характера питания, что отрицательно сказывается на состоянии здоровья школьников. Нерациональное питание в условиях Севера нарушает обменные процессы и приводит к развитию дисбаланса витаминов в организме [6].
Львиную долю в рационе занимают нетрадиционные для арктических районов консервированные продукты, кондитерские изделия, полуфабрикаты и завезённые экзотические фрукты и овощи. А вот местные продукты – мясо, рыба, дикоросы, которые традиционно употребляли в пищу коренные жители Севера и поддерживали свое здоровье, оказались непопулярны у юных северян [1]. В связи, с чем изучение и определение рационального питания, соответствующего потребностям организма школьников арктического района РС (Я) могло бы предупредить нежелательные предпочтения в рационе питания детей Севера.
Большая нагрузка в школе провоцирует на то, чтобы подростки уделяют достаточное внимание своему питанию, его частоте и сбалансированности. Но в силу различных факторов, таких как спешка, неправильный режим дня, психологические изменения в школьном возрасте поневоле изменили привычки детей, что ведёт к смене вкусовых предпочтений и к неправильному росту всего организма.
Детский организм это своего рода производственный комбинат, который должен принимать пищу и питать ими свои клетки. В организме подростков около 28 триллионов клеток, которые за день истощаются, умирают, а за ночь должны произвести на свет столько же здоровых клеток. Клеткам необходимы белки, жиры и углеводы для энергии, мышц, сытости, мозга, гормонов, кишечника и витамины, незаменимые аминокислоты, жирные кислоты, минералы и микроэлементы для поддержания клеток здоровыми и для усвоения БЖУ. Последние самостоятельно не синтезируются в организме их необходимо получать
Школа – это тот институт, который развивает, сохраняет молодое поколение людей, она связана с большой эмоциональной нагрузкой, умственной нагрузкой, физической нагрузкой, и она должна ставить во главу угла оптимальную систему питания с соблюдением баланса между поступлением и расходованием пищевых веществ.
В процессе изучения нами рациона питания школьников в одной из арктических школ Якутии были выявлены пищевые предпочтения и особенности пищевого поведения. Для этого было проведено анкетирование учащихся 8 классов (всего 30 человек): «Меню школьника дома» и «Меню школьника в школе». Результаты анкетирования представлены в таблицах и диаграммах.
Таблица 1
Вопрос 1. Завтракаете ли Вы дома?
| Класс | Количество | Да, всегда | Иногда | Никогда |
| 8 б | 10 | 2 – 20% | 1 – 10% | 7 – 70 % |
Диаграмма 1
Доли ответов на вопрос: Завтракаете ли Вы дома?
Результаты показали, что только 20% респондентов завтракают по утрам, иногда завтракают – 10 %, а 70 % никогда не завтракают. Получается, что только 20 % обучающихся в своем суточном режиме питания имеют здоровую привычку утреннего приема пищи.
В ходе опроса выяснили, что домашнее меню завтрака наших одноклассников в основном однообразное. Основа завтрака учащихся – это бутерброды: хлеб с колбасой – у 2 человек, яичница и каша у отдельных школьников.
Польза от хлеба с колбасой для школьников зависит от того, какой бутерброд съедает ученик. К сожалению, чаще всего – это белый хлеб с колбасой. По мнению профессоров Института питания РАМН подросткам мясо жизненно необходимо, но натуральное мясо, которое содержит около 20% белка и не более 10% жира, а в любой колбасе всего лишь 15% белка и 30–40% жира. Таким образом, пользы от колбасы однозначно нет никакой. А вот хлеб хотя считается основой нашей жизни, но белый хлеб из муки высшего сорта — это, к сожалению, пустые калории. Это сплошной крахмал и больше ничего, поэтому бутерброд должен быть из хлеба грубого помола (лучше 5 или 7 злаков), сыра, масла, кусочка мяса или рыбы. На следующий вопрос о перекусе были получены следующие ответы (см. табл.2 и диаграмму 2).
Таблица 2
Вопрос 2. Перекусываете ли Вы между приемами пищи?
| Класс | Количество | Да | Нет | Иногда |
| 8 б | 10 | 0 | 10 – 100% | 0 |
Диаграмма 2
Доля ответов учащихся на вопрос:
«Перекусываете ли Вы между приемами пищи»
Результаты констатируют, что все учащиеся не перекусывают на переменах, даже е кто не питается в школьной столовой.
Нам было необходимо выявить питаются ли учащиеся в школьной столовой. Количественные данные на данный вопрос представлены в таблице 3 (см. табл. 3 и диаграмму 3).
Таблица 3
Вопрос 3. Питаетесь ли вы в школьной столовой?
| Класс | Количество | Да | Нет |
| 8 б | 10 | 7 – 70% | 3 – 30% |
Диаграмма 3
Доля ответов учащихся на вопрос:
«Питаетесь ли Вы в школьной столовой?»
Судя по ответам на вопрос анкеты, 70% учащихся 9б класса питаются в школьной столовой, т.е. получают второй завтрак и обедают, а 30% – не обедают. Оказалось, что 3 из 7 человек не завтракают дома, а также не питаются в школе. Конечно же, большое влияние на предпочтения в еде подростков оказывают сложившиеся в семье стереотипы. В зависимости от того, что любят кушать родители, бабушки и дедушки, то будут любить их дети и внуки. Еще большее влияние на развитие вкусовых пристрастий оказывают сверстники. Для ребят по достижении определенного возраста значительно важнее мнение соседа по парте, чем мнение родителей или учителей. Диетологи называют этот феномен инстинктом или традицией стаи. Многие ребята говорят: самое главное, чтобы было вкусно. Вопрос о том задумываются ли наши школьники о пользе и калорийности продуктов питания, приводит следующие данные (см. табл. 4 и диаграмму 4).
Таблица 4
Вопрос 4. Обращаете ли Вы внимание на полезность и калорийность
Вашего завтрака, обеда или ужина?
| Класс | Количество | Да (кол-во, %) | Нет (кол-во, %) | Иногда |
| 8 б | 10 | 4 – 40% | 6 – 60% | – |
Диаграмма 4
Результаты анкетирования показывают, что 60% учащихся согласны с мнением многих «Лишь бы вкусно», никто задумывается, а полезно ли то, что они кушают. И только 40% следят за своим питанием.
Для определения соответствия энергетических затрат школьников энергетической ценности потребляемых продуктов, мы оценили оснащение школьной столовой и организацию питания школьников.
В нашей школе имеется хорошо оборудованная школьная столовая. Регионально ориентированная логистика организации питания в современном варианте предусматривает три варианта организации питания: 1) питание с привлечением комбинатов школьного питания; 2) организация питания через операторов питания и поставщиков пищевых продуктов; 3) организация питания без привлечения сторонних организаций [4]. Поставка продуктов в нашей школе осуществляется местными индивидуальными предпринимателями. Традиционно, меню согласуется с директором школы. Для учащихся всех классов столы накрываются обслуживающим персоналом. Обеспечивается, как положено 4 разовое питание в день.
Для нашего исследования было важно изучить суточный рацион питания школьника арктической школы и вычислить расход его энергии за сутки, используя законы физики [3]. Для этого мы воспользовались формулой для расчета количества теплоты, выделяющегося при сгорании топлива. Так, Q = mq, где q – удельная теплота сгорания топлива, когда мы потребляем продукты в организм попадает «топливо», а «энергия», выделяющаяся при «сгорании топлива» равна массе потребляемых продуктов умноженной на калорийность данного продукта (mq).
Кроме того, мы использовали закон сохранения энергии, в котором говорится, что «Энергия не исчезает, и ниоткуда не появляется, а только переходит из одного вида в другой вид. В замкнутой системе энергия сохраняется». Значит, энергия, которую потребляет школьник Е1, должна полностью превращаться в полезную энергию Е2. Если Е1=Е2, то правильное развитие ученика и успешное обучение в школе гарантированы.
Следовательно, если Е1˂Е2, то дистрофия, низкая успеваемость и отклонение в развитии. А в случае, если Е1˃Е2, то ожирение и все последующие за этим заболевания, а также низкая успеваемость.
Для расчета мы посчитали, что необходимо использовать две таблицы: таблицу энергетические затрат школьника и таблицу калорийности продуктов. Энергия, которую потребляет школьник вычисляли по формуле Е1=k·m·t, где k – коэффициент энергетических затрат, m – масса тела в килограммах, t – время работы в минутах.
Энергия, которая превращается в полезную энергию вычисляли по формуле Е2 =М·q, где q –калорийность продуктов, М – масса продуктов в граммах.
Единица количества теплоты, как энергия, в системе СИ – Джоуль (Дж). Внесистемная единица – калория, 1 ккал = 4186,8 Дж ≈ 4200 Дж.
На основе данных о составе меню дома и школьного меню нами была рассчитана примерная энергетическая ценность продуктов питания, потребленных в течение суток (см. табл. 5).
Таблица 5
Расчёт примерной энергетической ценности продуктов питания,
потребленных учащимися в течение суток
- Завтрак дома
| № | Продукты | Выход | Белки | Жиры | Углеводы | Энергетическая ценность, ккал |
| 1. | Чай с сахаром | 1/200 | 0 | 0 | 14 | 56 |
| 2. | Каша манная | 100 | 3,0 | 3,0 | 15,0 | 98 |
| 3. | Яичница | 100 | 12 | 15,2 | 0,7 | 187 |
| 4. | Хлеб белый | 100 | 8,08 | 2,41 | 49,13 | 257 |
| Итого | 23,18 | 20,34 | 78,83 | 598 |
- Второй школьный завтрак
| № | Продукты | Выход | Белки | Жиры | Углеводы | Энергетическая ценность, ккал |
| 1. | Каша «Геркулес» | 1/250 | 30,75 | 15,5 | 154,5 | 880 |
| 2. | Пирог молочный | 1/100 | 8,31 | 9,37 | 51,83 | 327,18 |
| 3. | Какао | 1/200 | 5,8 | 5,8 | 34,4 | 205,6 |
| Итого | 44,86 | 30,67 | 240,73 | 1412,78 |
- Горячий обед
| № | Продукты | Выход | Белки | Жиры | Углеводы | Энергетическая ценность, ккал |
| 1. | Рассольник с перловкой, с цыпленком | 1/250 | 9 | 3,5 | 10,5 | 111,2 |
| 2. | Печень по-строгановски | 1/80 | 4,8 | 15,2 | 3,52 | 169,44 |
| 3. | Макароны отварные | 1/200 | 7,2 | 0,8 | 40 | 196 |
| 4. | Морс брусника | 1/200 | 0,12 | 0,08 | 21,8 | 82,8 |
| 5. | Хлеб белый | 1/50 | 4,04 | 1,205 | 24,565 | 129,235 |
| Итого | 25,16 | 20,785 | 100,385 | 688,675 |
- Ужин
| № | Продукты | Выход | Белки | Жиры | Углеводы | Энергетическая ценность, ккал |
| 1. | Чай с сахаром | 1/250 | 7,0 | 18,0 | 63,0 | 440 |
| 2. | Картофель | 100 | 3,7 | 10,6 | 24,8 | 203,3 |
| 3. | Курица жаренная | 100 | 30,6 | 9,1 | 1,7 | 219 |
| Итого | 41,3 | 37,7 | 89,5 | 862,3 |
Нами произведен расчет на основе определения расхода энергии в минуту на 1 кг. веса и суточного расхода энергии школьника в соответствии с видом деятельности и ее продолжительностью в сутки. Данные расчета энергетических затрат по видам деятельности школьника в течение суток при полноценном питании приведены в таблице 6 (см. табл.6).
Таблица 6
Расчет энергетических затрат
по видам деятельности школьника в течение суток при полноценном питании
| Виды деятельности в сутки | Продолжительность (мин) | Расход энергии в минуту на 1 кг тела | Суточный расход энергии |
| 1. Личная гигиена | 7:00-7:10 (10 мин) | 0,0329 ккал. | 0,0329 * 10 = 0,329 |
| 2. Уборка постели | 7:10-7:15 (5 мин) | 0,0329 ккал. | 0,0329 * 5 = 0,165 |
| 3. Завтрак дома | 7:15-7:20 (5 мин) | 0,0047 ккал | 0,0047 * 5 = 0,0235 |
| 4. Переодевание/обувание | 7:50-8:00 (10 мин) | 0,0329 | 0,0329 * 10 = 0,329 |
| 5. Ходьба в школу | 8:00-8:15 (15 мин) | 0,0714 | 0,0714 * 15 = 1,071 |
| 6. Учеба в школе + консультации | 8:30-15:45 (375мин) | 0,041 | 0,041 * 375 = 15,375 |
| 7. Перемены | 70 мин | 0,044 | 0,044 * 70 = 3,08 |
| 8. Завтрак в школе | 10 мин | 0,281 | 0,281 * 10 = 2,18 |
| 9. Обед в школе | 10 мин | 0,281 | 0,281 * 10 = 2,18 |
| 10. Ходьба домой | 10 мин | 0,0714 | 0,0714 * 10 = 0,714 |
| 11.Выполнение домашнего задания | 120 мин | 0,1146 | 0,1146 * 120 =13,752 |
| 12. Работа по дому | 120 мин | 0,2292 | 0,2292 * 120 =27,504 |
| 13. Ужин | 10 мин | 0,218 | 0,218 * 10 = 2,18 |
| 14. Сон | 570 мин | 0,0109 | 0,0109 * 570 = 6,213 |
| Итого | 75,0955 |
Нами также был проведен расчет затрат энергии, на моем личном примере. Масса моего тела составляет 69 кг. Используя формулу Е=Σk (ккалкг) * m(кг) получаем следующее:
Е=75,0955ккалкг*69кг =5181,5895 ккал ≈ 5182ккал. Таким образом, расход затраченной мною энергии в сутки составляет примерно 5182 ккал. Полученная энергия в сутки примерно 3562 ккал.
В данной работе взятое меню одного дня и виды деятельности тоже могут варьироваться, ежедневно меняется, например – кружковая работа, дополнительные занятия, конкурсы и соревнования, в таблице 6 даны те виды, которые являются обязательными на каждый день, но по моим подсчетам можно утверждать, что Е1 ≈ Е2, т.е. энергия затраченная мною в течение суток практически полностью превращается в полезную, но нужно отметить, что у меня хорошее самочувствие, я учусь без затруднений и справляюсь с учебной нагрузкой, следовательно, можно констатировать, что расход моей энергии в течение дня хорошо сбалансирован. Далее нами был проведен расчет энергетических затрат по видам деятельности школьника в течение суток при неполноценном питании (см. табл.7).
Таблица 7
Расчет энергетических затрат
по видам деятельности школьника
в течение суток при неполноценном питании
| Продолжительность (мин) | Расход энергии в минуту на 1 кг тела | Суточный расход энергии | |
| 1. Личная гигиена | 7:00-7:10 (10 мин). | 0,0329 ккал. | 0,0329 * 10 = 0,329 |
| 2. Уборка постели | 7:10-7:15 (5 мин). | 0,0329 ккал. | 0,0329 * 5 = 0,165 |
| 3. Завтрак дома | – | – | – |
| 4. Переодевание/обувание | 7:50-8:00 (10 мин) | 0,0329 | 0,0329 * 10 = 0,329 |
| 5. Ходьба в школу | 8:00-8:15 (15 мин) | 0,0714 | 0,0714 * 15 = 1,071 |
| 6. Учеба в школе + консультации | 8:30-15:45 (375мин) | 0,041 | 0,041 * 375 = 15,375 |
| 7. Перемены | 70 мин | 0,044 | 0,044 * 70 = 3,08 |
| 8. Завтрак в школе | – | – | – |
| 9. Обед в школе | – | – | – |
| 10. Спортивная секция | 60 мин | 0,06 | 0,06 * 60 = 3,6 |
| 10. Ходьба домой | 10 мин | 0,0714 | 0,0714 * 10 = 0,714 |
| 11.Выполнение домашнего задания | 120 мин | 0,1146 | 0,1146 * 120 =13,752 |
| 12. Работа по дому | 30 мин | 0,2292 | 0,2292 * 30 =6,876 |
| 13. Ужин | 10 мин | 0,218 | 0,218 * 10 = 2,18 |
| 14. Сон | 570 мин | 0,0109 | 0,0109 * 570 = 6,213 |
| Итого | 53,682 |
Рассчитаем затраты энергии, на примере одноклассника, который неполноценно питается. Масса тела составляет 53 кг. Считаем по формуле: Е=Σk (ккалкг) * m(кг). Получаем следующее: Е=53,682ккалкг*53кг =2845,146 ккал ≈ 2845ккал
Расход энергии в сутки примерно 2845 ккал, а полученная энергия в сутки примерно 862 ккал. Вывод: энергетические затраты тех, кто плохо питается, превышают энергетическую ценность продуктов потребляемых школьниками в 3 раза. Значит Е1 ˂ Е2, т.е. энергия затраченная в течение суток в 3 раза больше энергии, которую получают с приемом пищи. Употребление недостаточного количества калорий может серьёзно сказаться на состоянии здоровья. Неполноценное питание во время школьных занятий приводит к возникновению чувства голода, сопровождающегося головокружением и плохим настроением. При дефиците витаминов и микро- и макроэлементов, например йода, снижаются показатели работоспособности и внимания. Могут возникнуть такие последствия, как снижение иммунитета, заболевание желудочно-кишечного тракта, отставание в физическом развитии, диабет.
Таким образом, рацион питания должен быть разнообразным и включать все пищевые вещества в определенном сбалансированном соотношении соответственно физиологическим потребностям ребенка с учетом местных условий проживания.
